現(xiàn)代化實驗室建設(shè)要制定出總體規(guī)劃，吸納和參考國內(nèi)外同種性質(zhì)實驗室建設(shè)的經(jīng)驗。實驗室的工藝需求及理念，決定著實驗室建設(shè)的性質(zhì)和目的，充分體現(xiàn)實驗室未來發(fā)展的功能需求，為實驗室建設(shè)提供可靠依據(jù)。本文就幾個重點內(nèi)容進行論述。

實驗室配電一般分為照明電和動力電兩大部分，根據(jù)實驗室功能需求可進行細化。供電系統(tǒng)是實驗室最基本的條件之一。電源種類涵蓋10 A、16 A、20 A等，并配備漏電保護開關(guān)、過載保護開關(guān)。電源匹配須遠離水源、煤氣、氫氣等噴嘴口，避免造成危險事故，需配備雙路或多路電源供應(yīng)，預(yù)防停電檢修及事故處理對實驗造成的影響。

為應(yīng)對實驗室緊急狀況，需考慮備用電源，包括臨時發(fā)電設(shè)備、不間斷電源（UPS）等，保證實驗室短時運轉(zhuǎn)和處理實驗室數(shù)據(jù)保存。1.1   實驗室配電原則實驗室內(nèi)的動力電源和照明電源應(yīng)分開設(shè)置，不同功能的實驗室需安裝不同的配電箱。特殊需求的實驗室應(yīng)設(shè)立專用配電箱，每個電閘需標明所管轄范圍，避免實驗室之間相互干擾。

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實驗室配電可采用墻體暗埋方式，根據(jù)實驗所需功率計算配電線截面積，普通實驗室一般可選用截面積4或6 mm2的銅芯線。

1.2.1邊臺的電源布線原則

1）規(guī)格3 m以內(nèi)邊臺，可預(yù)留一組1 m長、規(guī)格為4 mm2的單相220 V電源回路（三線制：L火線、N零線、E地線），預(yù)留維修通道的邊臺距地面500 mm高的墻上，靠墻邊臺距地1.1 m的墻上。

2）規(guī)格超過3 m以上的邊臺，每間隔3 m可預(yù)留一組1 m長、規(guī)格為4 mm2的單相220 V電源回路（三線制：L火線、N零線、E地線），預(yù)留位置同上。

1.2.2中央臺及試劑架的電源布線原則

1）規(guī)格3.4 m以內(nèi)的中央臺，在其任一端距離端頭300 mm中間位置,布置預(yù)留一組1 m長、規(guī)格為4 mm2的單相220 V電源回路（三線制：L火線、N零線、E地線），地面或吊頂預(yù)留。

2）規(guī)格超過3.4 m以上的中央臺，在兩端距離端頭300 mm中間位置，各布置預(yù)留一組1 m長、規(guī)格為4 mm2的單相220 V電源回路（三線制：L火線、N零線、E地線），預(yù)留位置同上[3-4]。

例如，我院遷建項目中配電系統(tǒng)采用了三級負荷劃分，一級負荷主要為特殊及重要實驗區(qū)空調(diào)送、排風系統(tǒng)設(shè)備，冷凍機房設(shè)備，活毒廢水處理設(shè)備，消防系統(tǒng)；應(yīng)急疏散照明、設(shè)備機房內(nèi)照明等。二級負荷主要為實驗室低溫冰箱電源、BSL-2（生物安全二級實驗室）等。三級負荷為一般照明及動力負荷等。

實驗室邊臺及島臺設(shè)置1個三相插座，單相插座間隔600 mm設(shè)置。

實驗過程中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)，是實驗室安全的重點。實驗室通風系統(tǒng)要求具有環(huán)境安全性和舒適性、功能的實用性和靈活性[5]。變風量通風空調(diào)系統(tǒng)（VAV）的應(yīng)用，進一步保證了實驗室的換氣次數(shù)，提高了實驗室環(huán)境的安全性。

實驗室主要有兩種通風類型。

2.1.1自然通風

利用室內(nèi)、外溫差，即室內(nèi)、外空氣的密度差而產(chǎn)生的熱壓，把室內(nèi)的有害氣體排出室外。

2.1.2機械通風

依靠排風機提供的動力迫使空氣流通來進行室內(nèi)、外空氣交換的方式。與自然通風相比，機械通風具有加熱或冷卻、加濕或除濕處理的作用，從工作房間排出的廢氣可以進行凈化除塵處理，以保證建筑物附近的空氣不被污染。

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機械通風可根據(jù)有害物分布的狀況，選用局部通風或全面通風兩種方式。

通風機一般安裝在屋頂上或頂層的機房內(nèi)，不占用使用面積，而且使室內(nèi)的排風管道處于負壓狀態(tài)，以免有害物質(zhì)侵入室內(nèi)。此外，安裝在屋頂上檢修方便，易于消聲或減振。

通風系統(tǒng)有害物質(zhì)排放高度按現(xiàn)行的《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》和《工業(yè)三廢排放標準》執(zhí)行。一般情況下，如果附近50 m以內(nèi)沒有較高建筑物時，排放高度應(yīng)超過建筑物最高處2 m以上。

2.2.1房間風量

風量計算方法為：G=V•n•h  

其中：G為排風量；V為房間體積；n為換氣次數(shù)（見表1）；h為時間（1小時）。

2.2.2通風柜排風量

通風柜可通過關(guān)閉柜門窗口大小或調(diào)整臺面屏蔽物的位置來減少開啟表面積，以達到較高的抽氣速度。一般無毒的有害物通風柜操作口處設(shè)計風速采用0.25~0.38 m·s-1;對有毒及有危害物質(zhì)采用0.4~0.5 m·s-1，對極毒物及有少量放射性有害物質(zhì)采用0.5~0.6 m·s-1。

通風柜風量計算：L=FV。

式中：L為排風量，m3·s-1；F為通風柜操作口面積，按全部打開計算；V為操作口風速，m·s-1;。

2.2.3排風機選型

排風機風壓根據(jù)系統(tǒng)阻力，乘以1.1左右余量，以克服使用過程中產(chǎn)生的不利因素。

選型：根據(jù)通風量風壓確定通風機的型號，再根據(jù)排出氣體的性質(zhì)選擇風機，并且應(yīng)盡量考慮躁聲低、震動小等因素。具體內(nèi)容：①風量大、效率高；②運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，躁聲低；③結(jié)構(gòu)完整，便于維護；④拆裝方便。

?例如，我院遷建項目實驗室氣流的控制模式：普通實驗室送、排風管道上設(shè)有定風量文丘里閥，以保證房間換氣次數(shù)；帶有通風柜的實驗室，排風管道上設(shè)定風量文丘里閥，送風管道上設(shè)變風量文丘里閥，通風柜排風管上設(shè)變風量文丘里閥，排風量根據(jù)實驗進程變化，通過房間風量平衡確定實驗室送風量。

?實驗室自控系統(tǒng)（Automatic Control System）建設(shè)已經(jīng)逐步向綜合布線系統(tǒng)（Premises Distribution System, PDS）發(fā)展。綜合布線系統(tǒng)是在計算機技術(shù)和通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，進一步適應(yīng)信息社會化和國際化的發(fā)展需要，是辦公自動化進一步發(fā)展和建筑技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是計算機網(wǎng)絡(luò)工程的基礎(chǔ)和信息多元化發(fā)展的方向。

現(xiàn)代化的實驗室建筑，除了具有電話、傳真、空調(diào)、消防、動力電線、照明電線外，計算機網(wǎng)絡(luò)線路也是不可缺少的。話音和數(shù)據(jù)通信設(shè)備、交換設(shè)備和其他信息管理系統(tǒng)彼此相連，并使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)連接，而且兼顧樓宇自動化系統(tǒng)（Building Automation System-RTU，BA）、通信自動化系統(tǒng)（Communication Automation System，CA）、辦公室自動化系統(tǒng)（Office Automation Systems，OA）、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（Computer Network Systems，CN），使實驗室管理、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)交互、遠程控制更加準確、便捷，是實驗室信息化的體現(xiàn)。

例如，我院遷建項目自控系統(tǒng)包括信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、智能化集成系統(tǒng)及機房工程等。

實驗室氣體種類繁多，需要多種高純特殊氣體，如氬氣、氮氣、氦氣、乙炔、二氧化碳和壓縮空氣等。考慮到實驗室的運行維護，常用及用量較大的氣體可以考慮建立基站，采用設(shè)備制取的方式。用量相對較少且不便制取的氣體，可采用氣瓶間的供給方式。

實驗室氣體具有以下特點：

1）安全性:使用鋼瓶供氣須放置在工作區(qū)以外的安全區(qū)域，使用者通過配備的遠程切斷系統(tǒng)在緊急狀況下切斷氣體供應(yīng)。鋼瓶儲存區(qū)須保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距。

2）經(jīng)濟性：建立集中的氣瓶間可節(jié)省實驗室空間，更換鋼瓶時不需要切斷氣體，保證氣體的連續(xù)供應(yīng)。

管線在安裝完畢后須做氣密性實驗，并且在使用前除油。由于管道細小、間距小，安裝過程中可依據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整，保證間距不小于45 mm。

?實驗室給水系統(tǒng)包括4種：冷卻水，為特殊設(shè)備提供冷卻；飲用水，提供給實驗室工作區(qū)和盥洗室；自來水，用于緊急噴淋、洗眼器、洗手間等；高度純水，分別用于無機分析、試劑準備、器皿漂洗等。

現(xiàn)代化的實驗室其廢水處理應(yīng)建設(shè)配套的污水處理站，一般情況下，實驗室的廢水可直接排入污水處理站進行處理；但對于高濃度的酸、堿廢水應(yīng)先進行中和，再排入污水處理站。建議采用耐酸、堿排水管道，對大量使用有機溶劑的實驗室應(yīng)安裝耐有機溶劑的排水管道。對致突變物、致畸物和致癌物以及有毒制劑等，必須在實驗室進行滅活或減毒處理后，再進入排污管道。實驗室應(yīng)根據(jù)不同功能，采用不同材料的排水管道，相互之間不交叉，分別排放到污水處理站。實驗室的有害廢水必須凈化處理后才能排入下水網(wǎng)道。

例如，我院遷建項目中給排水系統(tǒng)包括室內(nèi)給水系統(tǒng)、室內(nèi)熱水系統(tǒng)、室內(nèi)中水系統(tǒng)、室內(nèi)純水系統(tǒng)、室內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、室內(nèi)排水系統(tǒng)、室內(nèi)消防系統(tǒng)、中水處理站、活毒廢水處理等。

實驗室規(guī)劃與設(shè)計應(yīng)符合保護人員和環(huán)境的要求。平面布局和流程要滿足科學合理、流程簡捷、潔污分明、層次清晰，需具有樣品存放用房及相應(yīng)的環(huán)境控制設(shè)施。實驗室應(yīng)對諸如灰塵、電磁干擾、輻射、供電、濕度、溫度等予以重視，使其適應(yīng)于相關(guān)的技術(shù)活動。滿足實驗室安全用電、用水、照明要求，具備防火、劇毒化學品和菌毒種保管以及符合“三廢”處理的有效設(shè)施等。對特別區(qū)域要有明顯的警示標識。

《實驗室資質(zhì)認定評審準則》中關(guān)于設(shè)施和環(huán)境的要求，需參照ISO/IEC 17025 關(guān)于設(shè)施和環(huán)境條件要素。

?實驗室設(shè)計中容易忽略天平室臺面的穩(wěn)定性、出風口的位置、空調(diào)送風、人員走動及房門開關(guān)的震動等因素對精密天平稱量產(chǎn)生的影響，從而造成誤差。

天平室內(nèi)布局擺放過于緊湊，會使實驗人員感到空間壓抑，影響工作情緒，從而產(chǎn)生偏差，降低工作效率。

?普通實驗室門寬以1.1~1.2 m為宜；有緩沖間的實驗室，應(yīng)留有隱蔽的設(shè)備門，供實驗設(shè)備、尤其是大型設(shè)備進出。實驗室走廊凈寬可控制在2 m以內(nèi)。

    緊急淋浴裝置一般安裝在走廊內(nèi)，參照美國國家標準協(xié)會（American National Standards Institute，ANSI）標準，布置緊急淋浴裝置應(yīng)在23 m距離范圍之內(nèi)。可設(shè)計在走廊拐角或凹陷處，避免阻擋人員及物流通行。

實驗室建設(shè)要考慮儀器設(shè)備運輸通道，單體建筑內(nèi)至少設(shè)有一部貨梯或客梯兼作貨梯使用?？吞莸奈恢脩?yīng)設(shè)于樓宇主入口視覺顯著、交通便利的區(qū)域；貨梯一般與客梯相鄰，以降低造價、提高效率。貨梯也可以根據(jù)特殊需要，避開主要人流路線，在樓宇的其他區(qū)域獨立設(shè)置，通常可以設(shè)于樓宇的另一端。

總之，安全、舒適、效率是理想實驗環(huán)境的三大要素，是實驗室建設(shè)的宗旨，先進的科學儀器和優(yōu)越完善的實驗室環(huán)境是提升現(xiàn)代科技水平、促進科研成果增長的必備條件。實驗室建設(shè)過程是實驗室安全與功能的體現(xiàn)，描繪著實驗室信息化、多元化、功能性、擴展性的藍圖。

國內(nèi)實驗室發(fā)展的步伐已經(jīng)逐步加快，但也不免看到其中的不足之處，學習和借鑒國內(nèi)、外實驗室建設(shè)的經(jīng)驗，與自身需求相結(jié)合，是食品藥品實驗室建設(shè)的重點，加強自身能力建設(shè)，實現(xiàn)功能與工藝相結(jié)合，才能充分發(fā)揮實驗室的能效。